飛砂料對回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)的影響及防治

1　問題

　　西南某廠在生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生飛砂料的情況比較嚴(yán)重，1998年7月以前，產(chǎn)生的飛砂料呈青灰色，粒料較少，而粉料較多，這種飛砂料的飽和系數(shù)(KH)較高，一般在0.93以上，而游離氧化鈣(fCaO)一般低于1%(該廠所用煤質(zhì)量較好)，間或也產(chǎn)生青灰色、顆粒較大、量較多的飛砂料，其熟料飽和系數(shù)在0.91左右，fCaO含量一般也低于1%，這兩種飛砂料對生產(chǎn)的正常進(jìn)行并無太大的影響，僅僅在窯頭下料口斜坡上有少量堆積。而此后的一段時(shí)間內(nèi)，卻連續(xù)發(fā)生熟料在窯頭下料口上堆積，造成堵塞而被迫停窯的現(xiàn)象，這種熟料呈青黑色，粉料較多，KH在0.93以上，fCaO含量在1.5%左右，發(fā)生窯口堵塞后，單筒冷卻機(jī)內(nèi)通風(fēng)、冷卻受到了嚴(yán)重影響，造成冷卻機(jī)內(nèi)散熱不暢而受熱伸長，影響冷卻機(jī)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。

2　分析與討論

　　1)煤質(zhì)(或噴煤管狀況)發(fā)生變化是飛砂料性質(zhì)發(fā)生變化的原因，這種飛砂料出窯口時(shí)具有極大的粘性，是產(chǎn)生堵塞的根源。

　　2)在檢修窯口時(shí)，窯體被加長約150mm，以致粉料在窯頭下料口斜坡上堆積面積變大，也是原因之一(見圖1)。

圖1　粉料堆積示意圖

　　就飛砂料形成的原因，廠家請教了有關(guān)專家，并做了化學(xué)及巖相分析：

　　1)粒料與粉料相比較，粉料中CaO、SiO2含量比粒料中略高，而Al2O3、Fe2O3含量則相反；

　　2)飛砂料的熟料飽和系數(shù)(KH)一般偏高，燒成溫度也高；

　　3)操作對飛砂料的形成有重大的影響，短焰急燒使得物料在燒成過程中產(chǎn)生了急劇的物理、化學(xué)變化，使得富含A礦的成分迅速脫離母體，導(dǎo)致飛砂料的產(chǎn)生和疏松多孔的粒料的形成；

　　4)從化學(xué)成分上來看，Al2O3是飛砂料形成的最重要的“參與者”。

3　方案的內(nèi)容

　　廠家經(jīng)過分析、研究后，提出了如下解決方案：

　　1)改變操作。推進(jìn)噴煤管(廠家在以前曾把噴煤管加長80cm)，拉長火焰，該方法可使得飛砂料變成正常結(jié)粒的熟料(熟料呈青黑色、玻璃狀)，但該方法因影響操作只能臨時(shí)使用。

　　2)調(diào)整熟料飽和系數(shù)。廠家曾用同樣的原料，通過下調(diào)熟料飽和系數(shù)使得熟料產(chǎn)生如表1變化。

表1　調(diào)整熟料飽和系數(shù)對熟料外觀的影響

飽和系數(shù)(KH)	0.93以上	0.91左右	0.88左右
熟料外觀	青灰色、粉料多 粒料少而小	青灰色，粒料大 而圓，粉料變少	青黑色，多呈巰 松片狀，結(jié)粒

　　3)控制煤粉的質(zhì)量，保持噴煤管完善的工藝狀況。

　　4)在窯頭下料口斜坡上方開一個(gè)門，該門平時(shí)關(guān)閉(不影響冷卻機(jī)內(nèi)的通風(fēng)、冷卻)，當(dāng)窯頭下料口斜坡上堆有粉料時(shí)，及時(shí)打開門，用鋼釬捅掉粉料，實(shí)施該方案時(shí)，只要平時(shí)能及時(shí)進(jìn)行檢查，并注意熟料的變化，可以保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行，而不發(fā)生堵塞。

　　5)用粉煤灰代替部分粘土進(jìn)行四組分配料。針對該廠所用粘土中Al2O3含量偏低的情況，用粉煤灰作校正原料，適當(dāng)提高生料中的Al2O3的含量(粘土及粉煤灰主要成分見表2)，同時(shí)適當(dāng)降低Fe2O3的含量(粉煤灰量約占生料總量的1.5％左右)，具體做法是用磨頭提升機(jī)把粉煤灰提到磨頭合(以前閑置)內(nèi),和石灰石、粘土、鐵粉一起，通過微機(jī)配料。

表2　粘土及粉煤灰主要成分　　　　%

物料名稱	Al2O3	SiO2
煤灰	30	51
粘土	13.5	72

　 　　　　　　　　　　注：粘土成分變化較大，表中數(shù)據(jù)為一般要求。

　　改進(jìn)生料配方后，熟料結(jié)粒狀況得到根本改觀，飛砂料得到根除，熟料不再在窯頭下料口上堆積了。

　　但該方案也有一定的缺點(diǎn)：

　?、倌ヮ^提升機(jī)機(jī)口揚(yáng)塵較大。

　?、诜勖夯抑泻幸欢康乃郑ヮ^倉易架空而產(chǎn)生粉煤灰短時(shí)斷料，影響生料質(zhì)量并增加了操作工的勞動(dòng)強(qiáng)度。

　?、凵a(chǎn)易受倉儲(chǔ)和氣候的影響。

　?、苡捎谠摰貐^(qū)粘土成分變化較大，而廠方又無粘土的預(yù)均化設(shè)施及生料的均化設(shè)施，致使用粉煤灰代替部分粘土配料時(shí)，生料中Al2O3含量有時(shí)過高，而SiO2含量過低，這時(shí)會(huì)產(chǎn)生窯情不易穩(wěn)定，窯速等參數(shù)波動(dòng)大，黑影近；飽和系數(shù)較高的情況下，fCaO不易控制；窯皮受火焰影響增大，呈前薄后厚形的情況嚴(yán)重等問題。

　　6)完善預(yù)熱器結(jié)構(gòu)，提高入窯生料的分解率，從而緩解燒成帶壓力，增加燒成帶長度降低燒成帶溫度，改變“短焰急燒”的狀況，是解決飛砂料問題的根本方法。